|
|
А. круговорот веществ. Большой (геологический, биосферный) и малый (биологический). Различаются по масштабам, причинам, компонентам и продолжительности
Большой (геологический, биосферный) и малый (биологический).
Различаются по масштабам, причинам, компонентам и продолжительности.
усваивают около 350 млрд. т. CO2
выделяют в атмосферу около 250 млрд. т. O2
расщепляют 140 млрд. т. H2O
образуют более 230 млрд. т. сухого органического вещества
CO2 атмосферы обновляется за несколько сотен лет, O2 - за несколько тысяч лет.
Ежегодно фотосинтезом в круговорот включается 6 млрд. т. N2, 210 млрд. т P и другие элементы.
Обязательные компоненты
Запас химических веществ и энергии
Продуценты
Консументы
Редуценты
Восходящая часть характеризует взаимодействие растений с абиотической средой (создание продукции)
Нисходящая часть характеризует все звенья экосистемы, обеспечивающие разложение синтезированной продукции до неорганических веществ
Степень обращения веществ в биогенном круговороте - примерно 98-99%.
Неиспользованные в биологическом круговороте продукты биосферы образуют осадочные породы, залежи полезных ископаемых (торф, уголь, нефть и др.).
Круговороты биогенных элементов осуществляются по большому и малому циклу.
Причина и движущая сила биологического круговорота – разный характер питания продуцентов и редуцентов, геологического – круговорот воды между океаном и сушей
В биологическом участвуют только биогенные элементы, в геологическом – все
Продолжительность циклов в биологическом кратковременна (год, десятки и сотни лет), в геологическом – десятки и сотни тысяч лет
Круговорот воды
Круговорот воды
Круговорот углерода
Круговорот кислорода
Круговорот азота
Круговорот фосфора
Круговорот серы
Техногенный круговорот
За год вовлекается всего 0,04% массы гидросферы, но это соответствует 16,5 млн. м3 воды за секунду и более 40 млрд. МВт солнечной энергии.
26% на поверхность суши.
Распределение осадков неравномерно.
поверхностного стока: вода становится частью поверхностных вод;
испарения - транспирации: вода впитывается почвой, удерживается в качестве капиллярной воды, затем возвращается в атмосферу, испаряясь с поверхности земли, или поглощается растениями и выделяется в виде паров при транспирации;
грунтовых вод: вода попадает под землю и движется сквозь нее, питает колодцы и родники и вновь попадает в систему поверхностных вод.
горизонта зависит от:
Типа почвы: песчаные почвы сорбируют воду быстрее, чем глинистые.
Растительности, способной задерживать влагу.
Влаги, содержащейся в почве: почвы, насыщенные влагой сорбируют меньше воды.
Интенсивности выпадения осадков.
Такое же количество углерода освобождается в процессе дыхания и деструкции.
Равенство фотосинтеза и деструкции в биосфере поддерживается с исключительно высокой точностью.
Более 3 Гт углерода в той или иной форме ежегодно изымается человеком из биосферы и переводится в СО2 атмосферы.
Не менее 7 Гт – сжигание топлива.
Ввод в атмосферу дополнительных 10 Гт углерода.
Ранее поступившие в климатическую систему парниковые газы, имеющие большое «время жизни», будут продолжать «работать» на потепление климата.
Считается, что около 50 % CO2 «вымывается» за 30-летний период, другие 30 % «вымываются» в течение нескольких столетий, а оставшиеся 20 % сохраняются в атмосфере в течение более длительного времени.
Опыт международного сотрудничества по защите климата в результате снижения одного из множества факторов климатических изменений – антропогенного.
Запасы фосфора, доступные живым организмам, сосредоточены в литосфере.
Основные источники неорганического фосфора – изверженные или осадочные породы.
В земной коре содержание фосфора не превышает 1%, что лимитирует продуктивность экосистем.
В отличие от циклов углерода, кислорода, азота цикл фосфора в биосфере существенно разомкнут, так как значительная часть континентального стока фосфатов остается в океанических осадках.
Разомкнутость существенно усилена антропогенным вмешательством.
Около трети соединений серы и 99% диоксида серы – антропогенного происхождения.
2SO2 + O2 2SO3 ,
SO3 + H2O H2SO4
Марк Твен
Через пятьсот лет на Земле останутся только стоячие места.
Вернер фон Браун
Значительная часть современной техносферы – это надприродное образование, генетически не связанное с законами биосферы.
Техническое вещество – средства производства и техногенное вещество – здания, сооружения, коммуникации и т.п.
Масса техногенного вещества – 8,5 х 1012 т, почти в 1,5 раза больше массы биоты биосферы.
Воздействие на биосферу:
Воздействие на биосферу:
I= P x A x T
(Influence = Population x Affluence x Technology)
(Воздействие = Численность x Благосостояние x Технология)
Антропогенный круговорот веществ существенно разомкнут и в количественном, и в качественном отношении.
Степень замкнутости круговорота менее 10%
Совершенствование системы экологического менеджмента;
Стратегия «Более чистое производство»;
Зеленая химия
 |
|
|
Скачать 1.27 Mb.